燃料中硫的濃度一直是煉油廠和經(jīng)銷(xiāo)商的重要質(zhì)量控制參數(shù)。如汽車(chē)燃料中的硫污染物通過(guò)增加細(xì)顆粒物（PM）的排放，在汽車(chē)尾氣中形成破壞性硫酸鹽，在大氣中形成硫氧化物（SOx），對(duì)空氣污染有顯著的影響。此外，還會(huì)毒害催化轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)，增加氮氧化物（NOx）等其他排放物。

.............

X射線熒光光譜（XRF）分析方法是準(zhǔn)確測(cè)定燃料中硫的快速分析技術(shù)。方法的優(yōu)點(diǎn)包括：X射線熒光光譜儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、基體的吸收和增強(qiáng)效應(yīng)較易克服、不破壞樣品、精密度高、測(cè)定迅速、不用或僅需簡(jiǎn)單制樣等優(yōu)點(diǎn)。

本解決方案依據(jù)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D 7220-12 (Reapproved 2017)《用單色能量色散x射線熒光光譜法測(cè)定汽車(chē)燃料、加熱燃料和噴氣燃料中硫的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》測(cè)定燃料中超低硫。

儀器

.............

校準(zhǔn)

.............

檢測(cè)限

.............

精度

對(duì)S濃度為3ppm的同一個(gè)樣品連續(xù)測(cè)量14次，必須按儀器說(shuō)明書(shū)制備14個(gè)樣品杯并注入同一S濃度為3ppm的樣品，連續(xù)放入儀器進(jìn)行測(cè)量。連續(xù)測(cè)試結(jié)果及統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1. 同一樣品S的連續(xù)測(cè)試結(jié)果

結(jié)果和討論

圖2的校準(zhǔn)曲線，其相關(guān)系數(shù)γ大于0.999，表示DM2400S/Cl的線性誤差極小，該儀器有很高的準(zhǔn)確度。

由圖2的校準(zhǔn)曲線，可以得到儀器的檢測(cè)限LOD（300s）為0.25ppm，表示DM2400S/Cl能測(cè)量超低硫。

從表1可以得到，用DM2400S/Cl進(jìn)行連續(xù)測(cè)試，測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差S=0.099ppm。

同一個(gè)操作者，在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，使用同一臺(tái)DM2400S/Cl，在相同條件下對(duì)同一試樣采用正確的操作方法連續(xù)進(jìn)行測(cè)定，得到的兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果之差，20個(gè)中僅有1個(gè)超過(guò)測(cè)試結(jié)果的重復(fù)性r，也就是95%置信度，測(cè)量的重復(fù)性r=3S=0.297ppm。表示DM2400S/Cl在非常低的濃度水平下可以實(shí)現(xiàn)對(duì)S的極好的重復(fù)性分析

儀器的檢測(cè)限就是空白樣（本底）的標(biāo)準(zhǔn)偏差S_本底的3倍，LOD=3S_本底=0.25ppm。本底以相當(dāng)濃度表示就是C_b=R_b/靈敏度=161.47*0.1129=18.23ppm。理論上儀器在3ppm的重復(fù)性r=3S_底√C+Cb/Cb= 0.27ppm，而實(shí)際測(cè)量的重復(fù)性r=0.297ppm要比理論上的大。這可能是由于測(cè)量時(shí)樣品杯制作導(dǎo)致樣品杯的不一致及每次放入時(shí)位置的不一致造成的誤差，但這種不一致是很小的。

DM2400S/Cl幾乎是完全按ASTM D 7220-12 (Reapproved 2017)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造的，其唯一的不同就是無(wú)需每次測(cè)量都測(cè)量空白樣。這是由于DM2400S/Cl的長(zhǎng)期穩(wěn)定性非常之好。

由表2可知，使用DM2400S/Cl ，其S測(cè)試結(jié)果的重復(fù)性r不但遠(yuǎn)好于ASTM D7220、ASTM D7039、NB/SH/T 0842等標(biāo)準(zhǔn)，還滿(mǎn)足最嚴(yán)格的GB/T 11140、ASTM D2622等標(biāo)準(zhǔn)。這是由于DM2400S/Cl的所采用的探測(cè)器的分辨率、計(jì)數(shù)率和晶體的效率遠(yuǎn)好于ASTM D 7220-12 (Reapproved 2017)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

結(jié)論

完全依據(jù)ASTM D 7220-12的DM2400S/Cl型MEDXRF微量測(cè)硫氯儀采用單色激發(fā)技術(shù)，能快速、準(zhǔn)確、精確地分析燃料中的超低S。是實(shí)驗(yàn)室和工廠進(jìn)行燃料中的超低S分析的完美工具

DM2400S/Cl的卓越性能超過(guò)了現(xiàn)有所有有關(guān)測(cè)S標(biāo)準(zhǔn)方法的要求，不僅能滿(mǎn)足現(xiàn)在的法規(guī)要求 ，也將滿(mǎn)足未來(lái)的規(guī)范，是可以長(zhǎng)期信賴(lài)的儀器。

表2. S測(cè)試結(jié)果的重復(fù)性r與各標(biāo)準(zhǔn)要求的重復(fù)性r之比較

*所有標(biāo)準(zhǔn)都是指至本文發(fā)表時(shí)的最新版本

2020-08-28 發(fā)表